異步軋制法制備銅-鋁復合板的研究.pdf

1、銅/鋁復合板兼具銅材導電、導熱率高、強度高和鋁材質輕、耐腐蝕、成本低等優(yōu)點，可廣泛應用于具有輕量化、經濟化、高性能化發(fā)展趨勢的航空航天、車輛裝備、電力電器及日用品等行業(yè)，是一種極具發(fā)展前景的層狀金屬復合材料。
　　本文在國家自然科學基金項目(No.50971038)和中央高?；究蒲袠I(yè)務費項目(No.100402003)的資助下，開展了異步軋制法制備銅/鋁復合板的系統(tǒng)研究。論文在總結層狀金屬復合界面研究的基礎上，提出了采用異步軋制

2、復合及低溫退火技術制備銅/鋁復合板的工藝方案。通過對軋制復合變形區(qū)進行力學狀態(tài)分析，制定了異步軋制復合工藝;研究了異步速比及退火制度等對復合板界面組織與性能的影響;分析了異步軋制對復合板的界面結合臨界壓下率及組元厚度比的影響;并探討了軋制復合界面結合機理及界面金屬間化合物層生長過程，得出如下主要結論:
　　1)異步軋制特有的搓軋變形區(qū)使得金屬組元間產生摩擦剪切應力，加速金屬表層破裂，促進復合基體的新鮮金屬接觸并形成物理結合。同時，

3、界面區(qū)域生成大量變形熱，降低了原子的能量勢壘，促進界面元素擴散。
　　2)軋制復合過程中，當鋁與快速輥接觸時，鋁在軋制方向的塑性流動增強，造成銅、鋁組元在界面區(qū)變形不一致，軋制后界面結合易因附加應力作用而破壞;銅與快速輥接觸可提高銅的變形程度，縮小銅、鋁組元的變形差異，可促進復合過程的協調變形。
　　3)異步速比越大，搓軋區(qū)產生的剪切應力越大，可顯著提高復合界面的物理結合強度，并使復合板的銅/鋁厚度比及軋制復合的臨界壓下率降

4、低。壓下率越大，金屬塑性流動越劇烈，基體金屬表層裂口增多，復合板界面初結合強度提高。
　　4)退火熱處理對復合界面區(qū)域的擴散與相變行為影響顯著。退火溫度在350℃以上時，界面層厚度快速增長，界面區(qū)域先后生成金屬間化合物CuAl2、 Cu9Al4和CuAl。退火溫度超過450℃時，界面層厚度達到8μm，復合板界面強度下降。綜合考慮復合板組織與性能要求，本文確定的銅/鋁復合板最佳退火熱處理制度為400℃保溫20min。
　　5)